서론
1. 배경
척추 내시경 수술(endoscopic spine surgery)은 지난 수십 년간 척추 외과 분야에서 가장 주목받는 혁신적 발전 중 하나로 자리매김하였다. 초기에는 요추 추간판 탈출증(lumbar disc herniation)과 같은 제한된 적응증에서 출발하였으나, 기술과 장비의 비약적인 발전에 따라 다양한 척추 질환으로 그 범위가 확대되고 있다. 이러한 변화는 환자들의 기대 수준 향상과 함께, 수술 후 빠른 회복과 최소침습적 치료를 지향하는 시대적 요구에 부응하는 흐름으로 이해할 수 있다[1]. 실제로 최근 10여 년간 척추 내시경 관련 연구는 빠른 속도로 증가하고 있으며, PubMed 데이터베이스에서 “endoscopic spine surgery”를 검색한 결과에서도 연도별 출판 편수가 지속적으로 증가하는 추세를 확인할 수 있다(Figure 1).
2. 목적
이 논문에서는 척추 내시경의 역사적 배경과 현재의 임상 적용 현황을 개괄하고, 특히 요추 협착증에 대한 unilateral laminotomy for bilateral decompression (ULBD), extraforaminal 접근, 경추 수술, 내시경 유합술 등 주요 발전 양상을 살펴본다. 아울러, 향후 인공지능(artificial intelligence, AI) 기반 실시간 신경 감지, 로봇 보조 시스템 등 미래 기술이 척추 내시경에 어떤 변화를 가져올지 전망한다. 이를 통해 척추 내시경 수술이 직면한 현재의 과제와 그 가능성을 알아보고자 한다.
척추 내시경의 현재
1. 요추 척추관 협착증과 ULBD
요추 척추관 협착증(lumbar spinal stenosis)은 고령화와 함께 발생 빈도가 증가하는 대표적 퇴행성 질환으로, 기존에는 개방적 후궁절제술(laminectomy)이나 미세현미경하 감압술이 표준 치료로 자리해 왔다. 그러나 이러한 술식은 광범위한 근육 박리와 뼈 절제, 인대 제거를 수반하며, 수술 후 불안정성, 출혈, 장기적인 요통의 위험성을 높이는 단점이 있었다. 이러한 한계를 극복하기 위해 도입된 ULBD 기법은 척추관 협착증에서 내시경 수술의 가능성을 크게 확장시킨 기술이다. ULBD는 한쪽 접근을 통해 양측 신경 구조물을 노출하고 감압할 수 있어, 해부학적 구조의 보존을 극대화하면서도 충분한 감압 효과를 제공한다. 이러한 내시경을 이용한 척추 술식은 카메라가 병변 바로 가까이에 위치할 수 있어 미세현미경하 감압술에 비해 후궁이나 후관절의 절제를 최소화할 수 있다는 장점을 가진다[6].
특히 양방향 내시경(unilateral biportal endoscopic, UBE) 시스템의 발전은 단일 포털(endoscopic transforaminal) 방식의 시야 제한과 기구 조작의 제약을 극복하였다. 양방향 접근에서는 하나의 포털을 통해 내시경을, 다른 포털을 통해 수술 기구를 삽입할 수 있어, 시야 확보와 기구 조작의 자유도가 현미경 수술과 유사하다[6–8].
임상 근거에서도 ULBD는 탁월한 성과를 보이고 있다. 최근 메타분석에 따르면, UBE ULBD는 기존 미세현미경 감압술과 비교해 출혈량 약 50–70% 감소, 입원 기간 평균 2일 이상 단축, 통증 호전 속도 향상 등 우수한 단기 성과를 나타냈으며, 1년 추시에서도 임상 지표(Oswestry disability index [ODI], visual analog scale [VAS]) 개선 효과가 동일하거나 더 우수한 결과를 보였다[9]. 이러한 이유로 ULBD는 현재 요추 척추관 협착증의 최소침습 수술의 핵심 기법으로 자리매김하고 있다.
2. Extraforaminal stenosis와 paramedian approach
Extraforaminal stenosis는 해부학적으로 추간공 외측에 병변이 위치하기 때문에, 기존 개방술에서 접근이 어렵고 과도한 근육 박리와 골절제가 필요하다는 한계가 있었다. 특히 L5–S1 레벨에서는 장골능과 횡돌기의 위치 관계로 인해 병변으로 접근하는 trajectory가 제한적이며, 이로 인해 수술 난도가 더욱 높고, 과도한 뼈절제의 위험성을 가지고 있었다. 이에 따라 paramedian approach를 통한 내시경 감압술이 새롭게 부각되었다. 내시경을 이용하면 최소한의 연부조직 손상으로도 해당 부위에 접근할 수 있으며, 고해상도 영상과 지속적인 세척을 통해 좁은 공간에서도 시야를 확보할 수 있다. 최근 보고에 따르면, biportal endoscopy를 이용한 extraforaminal decompression은 기존 개방술 대비 출혈량 감소, 수술 후 조기 보행 가능, 합병증 감소에서 뚜렷한 우위를 보였고, 특히 척추 분절의 안정성을 유지한다는 장점이 있다[10].
또한, 척추 협착증 환자에서 far-out syndrome과 같은 난치성 병변에도 내시경 감압술이 적용되고 있으며, 이로 인해 기존에 개방술이 불가피했던 케이스에서도 내시경적 접근이 새로운 옵션으로 자리잡고 있다. 또한 개방술로는 관절절제량이 편측 기준 50%를 넘어서게 되어 유합술을 동반할 수밖에 없는 케이스에서도 감압술만으로 환자를 치료하여 환자의 빠른 회복과 불필요한 유합술을 피할 수 있는 장점을 제공하였다[6,11,12]. 이러한 변화는 내시경 수술이 단순한 디스크 절제술을 넘어 점차 복잡한 병변으로 적용 범위를 넓히고 있음을 보여준다.
3. 경추 내시경 수술: foraminotomy와 central decompression
경추부 질환, 특히 경추 신경근병증(cervical radiculopathy)은 오랫동안 전방 경유 유합술(anterior cervical discectomy and fusion, ACDF)이 표준 치료로 자리해 왔다[11]. 그러나 ACDF는 골 이식 불유합, 인접 분절 질환(adjacent segment disease), 이식재 관련 합병증 등 장기적 문제를 내포한다. 이러한 배경에서, 경추 후방 내시경 foraminotomy는 기존 술식의 대안으로 점차 주목받고 있다. 내시경을 이용한 후방 foraminotomy는 ACDF와 비교해 운동 분절의 보존, 근육 손상 최소화, 조기 회복이라는 장점을 제공한다. 최근 무작위 연구에 따르면, 내시경 foraminotomy는 임상 결과(VAS, neck disability index [NDI])에서 ACDF와 유사한 효과를 보이면서도 합병증 발생률은 더 낮은 것으로 보고되었다[8,13–16]. 이러한 특성은 특히 단분절(radiculopathy) 병변에서 두드러지며, 최소침습적 접근의 강점을 입증한다(Figure 2).
흥미로운 점은, 내시경의 장점이 단분절에서만 국한되지 않는다는 것이다. 다분절(multilevel) 병변에서의 적용 가능성에 대한 연구도 이루어지고 있으며, 두 분절 이상의 multilevel posterior decompression에서 biportal endoscopic spine surgery 방식은 특정 상황에서 뚜렷한 장점을 보였다[6]. 내시경은 근육 박리 없이 원하는 trajectory 선택이 가능하고, facet joint의 절제를 최소화할 수 있어, 수술 후 경부 통증(postoperative neck pain)을 줄이는 데 기여했다. 이러한 특성은 경추부 안정성 보존과 직결되며, 기존의 open posterior foraminotomy나 laminotomy와 비교해 내시경 기법이 제공하는 독창적 이점으로 평가된다. 결론적으로, 내시경 수술은 다분절 병변에서도 facet joint 보존과 근육 손상 최소화를 통해 술 후 통증 감소 및 회복 가속화라는 임상적 이점을 제공할 가능성이 있다.
특히, Heo 등[17]은 이러한 다분절 병변에서의 접근성을 향상시키기 위해 sliding technique을 제안하였다. 이 기법은 단일 biportal 접근으로 두 개의 인접 분절에 대한 foraminotomy를 가능하게 하며, 이를 통해 절개 수를 최소화하고 수술 시간을 절약할 수 있다. 실제로 Heo 등[17]은 연속된 2개 분절에서 biportal endoscopic posterior cervical foraminotomy (PCF)를 시행하여, 모든 환자에서 충분한 감압을 확보하고, 수술 후 NDI 및 VAS 점수가 유의하게 개선됨을 보고하였다. 12개월 추시에서 임상 결과는 우수(excellent) 또는 양호(good) 등급이 대부분이었으며, 중대한 합병증은 발생하지 않았다. 이 연구는 sliding PCF technique이 인접 2-level 병변에서 효과적이고 안전한 대안이 될 수 있음을 시사한다[6,17].
더 나아가 경추 척수증(cervical myelopathy) 환자에서 central decompression까지 내시경으로 시도하는 사례가 보고되고 있다. 그러나 척수 손상 위험, 수압 관리 문제, 좁은 해부학적 공간이라는 특성으로 인해 여전히 안전성에 대한 논의가 필요하다. 이 영역은 향후 기술 발전과 추가적인 연구가 요구되는 분야이다[18].
4. 요추 유합술: endoscopic transforaminal lumbar interbody fusion
내시경을 이용한 요추 유합술은 과거에는 불가능하다고 여겨졌으나, 최근 endoscopic transforaminal lumbar interbody fusion (TLIF) 기법의 도입으로 새로운 가능성이 열렸다. 기존 개방식 TLIF은 안정적인 유합을 확보할 수 있는 장점에도 불구하고, 수술 과정에서 불가피한 광범위한 근육 박리, 높은 출혈량, 감염 위험, 회복 지연 등의 단점이 있었다. 이러한 한계를 극복하기 위해 고안된 내시경 TLIF는 근육 손상 최소화, 출혈 감소, 수술 후 조기 보행 가능, 감염률 감소 등의 측면에서 기존 개방술을 능가하는 장점을 제공한다. 초기 임상 연구에서는 endoscopic TLIF가 기존 개방 유합술과 비교해 임상 지표(ODI, VAS) 개선 효과가 동등하거나 더 우수, 입원 기간 단축, 수술 후 합병증 발생률 감소가 확인되었다[19]. 특히 UBE 접근법을 활용한 TLIF는 수술자의 작업 공간을 확보하고, 기존 단일 포털 내시경의 한계였던 기구 조작의 제약을 해소함으로써, 실제 현미경 기반의 개방술과 유사한 안정성을 제공한다. 최근에는 다분절 내시경 TLIF에 대한 연구도 활발하게 진행되고 있다[19–21]. 이러한 방법은 기존 개방 다분절 TLIF에서 나타나는 광범위 절개와 조직 손상을 줄이면서, 동일한 안정성을 달성할 수 있는 새로운 대안으로 주목받고 있다. 또한 인접 분절 문제로 인한 재수술의 경우에도 포탈의 위치를 조정해서 기존에 삽입된 나사를 피해서 시야를 확보하는 것도 가능하고, 이를 통해 두 분절의 신경근을 모두 감압 및 확인하는 것도 가능하다(Figure 3).
또한, TLIF의 결과를 향상시키기 위한 시도 중 하나로, 대형 OLIF cage를 내시경 접근을 통해 삽입하거나, 두 개의 cage를 동시에 삽입(double cage technique)하여 안정성을 강화하는 방법이 연구되고 있다. 이러한 기술은 특히 심한 퇴행성 불안정성이나 다분절 병변에서 유합의 강도를 높이고, 추후 재수술 위험을 줄이는 데 목적이 있다. 그러나 내시경 환경에서 큰 cage를 삽입하기 위해서는 포털 확장, 추가적 기구 개발, 해부학적 안전성 확보 등 기술적 과제가 남아 있으며, 이 분야는 향후 발전 가능성이 매우 큰 영역으로 평가된다. Endoscopic TLIF는 현재 단분절 요추 질환에서 안정적이고 효과적인 대안으로 자리매김하고 있으며, 다분절 적용, 대형 cage 삽입, double cage 전략 등 다양한 혁신적 접근법이 연구되고 있어 그 가능성은 더욱 확장되고 있다. 향후 전향적 대규모 연구와 장기 추적 결과가 축적되면, 내시경 유합술은 개방 유합술을 대체하는 새로운 표준으로 자리잡을 가능성이 높다.
5. 적응증의 확장
척추 내시경 수술의 적용 범위는 초기 요추 추간판 탈출증에서 점차 확대되어, 현재는 다양한 병변과 응급 상황에서 그 가능성을 보여주고 있다. 특히 최근에는 경추 central stenosis, 흉추 협착증, 그리고 응급 적응증에서의 내시경 활용이 활발히 논의되고 있다.
1) 경추 central stenosis
경추 척수증은 전통적으로 전방 접근(ACDF)이나 후방 개방술(laminoplasty, laminectomy)을 통해 치료되어 왔다. 그러나 이러한 술식은 인접 분절 질환이나 후만 변형과 같은 장기 합병증을 초래할 가능성이 있다. 최근에는 내시경을 이용한 central decompression 시도가 보고되고 있으며, UBE 기법을 통해 좁은 경추부 공간에서도 시야 확보가 가능해졌다. 최근 메타연구에서 endoscopic approach를 이용한 경추 척수증 환자에서 신경학적 기능 개선(Japanese Orthopaedic Association score)이 유의하게 나타났음을 보고했으나, 수압 관리와 척수 손상 위험 등 안전성에 대한 검증은 여전히 필요하다[22]. 따라서, 경추 central stenosis에서의 내시경 접근은 향후 표준화된 가이드라인이 필요하다.
2) 흉추 협착증 및 황색인대 골화
흉추부는 해부학적 특성상 공간이 좁고 척수가 위치하여 수술 난도가 높다. 특히 황색인대 골화(ossification of the ligamentum flavum, OYL)로 인한 thoracic myelopathy는 전통적으로 광범위한 개방술을 필요로 했지만, 이는 출혈, 감염, 척수 손상 위험이 높은 고위험 수술이다. 최근 보고에 따르면, biportal endoscopic decompression은 OYL 병변에서도 효과적 감압을 제공할 수 있으며, 출혈 감소와 빠른 회복을 장점으로 한다. 최근 흉추부 척수증 환자에서 내시경을 이용한 수술을 통해 좋은 결과를 얻어낸 결과들이 보고되고 있다[23,24]. 이는 척수 손상 없이도 충분한 감압을 구현할 수 있는 가능성을 보여주며, 특히 고령 환자나 합병증 위험이 높은 환자에서 내시경 접근의 임상적 가치를 입증한다.
3) 기타 적응증(CES, epidural abscess)
과거에는 CES나 epidural abscess와 같은 상황에서의 내시경 수술은 제한적으로 여겨졌으나, 최근에는 내시경 감압술의 성공 사례가 보고되고 있다. Kang 등[25]은 CES 환자에서 biportal endoscopic decompression을 시행한 결과, 수술 후 48시간 내 배뇨 기능 회복률이 85%에 달했으며, 전신 상태가 불안정한 고위험군에서도 안전하게 시행 가능함을 보고하였다. 이는 광범위 개방술이 필요한 상황에서도 내시경 기법이 출혈 최소화, 조직 손상 감소, 감염 위험 감소라는 장점을 유지하며, 빠른 신경 감압을 가능하게 한다는 점에서 임상적 의미가 크다. 이러한 변화는 내시경 수술이 선택적 옵션을 넘어, 향후 척추 수술에서도 표준 치료 전략으로 자리잡을 가능성을 시사한다.
미래 전망
척추 내시경 수술은 이제 단순히 선택적 대안이 아니라, 향후 척추 수술의 주류로 자리매김할 가능성이 큰 기술이다. 특히 최소침습적 특성, 빠른 회복, 합병증 감소라는 본질적 장점은 척추 수술 패러다임의 변화를 견인하고 있다. 앞으로 내시경 수술의 발전을 주도할 핵심 분야는 다음 세 가지로 요약할 수 있다.
1. AI 기반 실시간 신경 구조 인식
척추 내시경의 가장 큰 난제 중 하나는 좁은 시야에서 신경 구조물과 경막을 정확히 식별하는 것이다. 이를 해결하기 위한 핵심 기술로 AI 기반 실시간 segmentation이 부상하고 있다. 최근 딥러닝 알고리즘을 활용해 내시경 영상에서 경막, 신경근, 혈관을 자동으로 인식하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 일부는 실시간 분석 속도까지 확보했다[26–28]. 이러한 기술이 상용화되면, 내시경 화면에 위험 구조물의 경계를 강조 표시하거나 알림을 제공함으로써 술자의 안전성을 대폭 향상시킬 수 있다. AI는 단순히 구조물 인식에 그치지 않고, 향후 수술 내비게이션, 합병증 예측, 술기 가이드라인 제공으로 확장될 가능성이 크다. 이는 특히 초심자의 러닝 커브를 줄이고, 술식 표준화를 촉진하는 기반이 될 것이다.
2. 로봇 보조 시스템과 원격 내시경 수술
로봇 기술은 이미 척추 나사못 삽입 분야에서 활용되고 있으며, 내시경 분야에도 접목이 시도되고 있다. 향후 포털 위치 자동 설정, 내시경 카메라의 안정적 제어, 정밀한 기구 조작 보조가 가능해지면, 술자의 피로를 줄이고 수술 정밀도를 높일 수 있다. 더 나아가, 5G 기반 원격 내시경 수술 개념도 현실화 가능성이 있다[29,30]. 이는 전문 술자가 멀리 떨어진 병원에서도 실시간으로 내시경 시스템을 원격 조작하며, 현지 팀을 지원하는 방식이다. 이러한 변화는 내시경 전문의 부족 문제 해결과 지역 간 의료 격차 해소에 기여할 수 있으며, 미래 글로벌 헬스케어 시스템의 한 축을 담당할 것으로 예상된다.
결론
척추 내시경 수술은 초기의 제한적 적응증을 넘어, 현재는 척추관 협착증, 경추 질환, 다분절 병변, 나아가 유합술과 응급 상황까지 적용 범위를 넓히고 있다. 특히 ULBD, extraforaminal 접근, 경추 후방 감압, endoscopic TLIF과 같은 다양한 술기의 발전은 내시경이 단순 보조적 기법을 넘어, 척추 수술의 핵심 전략으로 자리매김하고 있음을 보여준다. 이러한 변화는 근육 손상 최소화, 출혈 감소, 회복 가속화 등 환자 중심의 치료 목표를 충족시키며, 최소침습 척추 수술의 새로운 표준을 형성하고 있다.
그러나 여전히 해결해야 할 과제가 남아 있다. 러닝 커브, 시야 확보의 제약, 경막 손상과 같은 합병증, 장기 추시 데이터 부족은 향후 연구와 표준화가 필요한 영역이다. 또한, 복잡한 다분절 병변이나 불안정성 병변에서 내시경의 안정성과 효과를 확립하기 위해 더 많은 근거가 필요하다.
그럼에도 불구하고, 척추 내시경 수술의 미래는 매우 밝다. AI 기반 실시간 신경 구조 인식, 로봇 보조 및 원격 내시경 시스템, 멀티레벨 적용 기법과 같은 기술 혁신은 내시경 수술의 안전성과 효율성을 비약적으로 향상시킬 것이다. 이는 궁극적으로 러닝 커브를 단축시키고, 술자의 부담을 줄이며, 더 많은 환자에게 최소침습적 치료의 혜택을 제공하는 기반이 될 것이다. 현재 척추 내시경은 빠른 발전의 한가운데 있으며, 그 가능성은 무궁무진하다. 임상 근거의 축적과 기술적 진보가 맞물릴 때, 내시경 수술은 척추 외과의 새로운 표준으로 확고히 자리할 것이다.
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